風と地震の負荷を計算することは、構造の安全性と安定性を確保するために不可欠です。 米国の鉄工建設研究所(AISC)は、エンジニアがこれらの負荷を正確に判断するのに役立つ基準とガイドラインを提供します。 この記事では、AISC規格に基づく計算プロセスを説明する例を紹介します。

風荷重計算

風速、暴露カテゴリー、造影ジオメトリなどの要因に基づいて風速が決定されます。基本的な風速は、ローカルコードや歴史データから得られるものです。AISC規格は、構造上の風圧演技を計算する方法を指定します。

例えば、90mphの基本的な風速で、面積20mの高さのビルを考慮してください。AISCの式を使用すると、風圧(q)を次のように計算できます。

q = 0.00256 K]z]KrKg[]]V[[2]]

Kz]が露出係数である、K]rは、リスク係数、Kg[は、ガスト係数であり、Vは基本的な風速です。適切な値が構造上の風圧演技を課す。

地震負荷計算

地震荷重は、建物の位置、質量、構造システムに基づいて計算されます。AISC規格は地震設計のカテゴリと地震時の側面の力を決定するための応答スペクトルの使用を参照しています。

例えば、基礎期間0.5秒の地震設計部門Dの構造と1.5gの分光加速は、地震力を次のように計算する必要があります。

F] 地震 = C]]s W

Cs]が応答スペクトルから派生する地震係数であり、Wは構造の重みです。 スペクトル加速を使用して、地震力は構造弾性を確実にするために正確に推定することができます。

計算ステップのまとめ

  • 位置に基づいて基本的な風速と地震パラメータを決定します。
  • AISC方式を用いた風圧の計算
  • 応答スペクトルと建物の重みを使用して地震力を評価する。
  • 設計のためのAISCの標準によって負荷組合せをとして適用して下さい。